JP2002174385A - 管継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の冷却用冷媒を搬送する管路接続の
ための管継手装置を小型でかつ流体抵抗が小さく、さら
に安価とすることを目的とする。 【解決手段】 電子機器用冷却装置の冷媒搬送管を接続
するための管継手装置であって、互いに嵌合してロック
される一対の継手部材１０，３０と、継手部材に形成さ
れた流路を開閉する弁体２０，４０とを備える管継手装
置において、一対の継手部材１０，３０は互いの嵌合時
に嵌合方向に直線状をなす連通流路を形成する孔部１
３，３３が設けられ、弁体２０，４０は略平板状部材に
上記連通流路と略同一直線上に窓状の開孔２３，４３が
形成されており、該弁体は、その板面と平行な方向で、
開孔と連通流路とが一致せる開位置と不一致の閉位置と
の間で開閉移動可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器用の冷却装
置の冷媒搬送管を接続するための管継手装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷媒等の液体、例えば、冷却水を搬送す
るための管を接続する管継手は種々存在し広く知られて
いる。

【０００３】その中でも、電子機器、例えばコンピュー
タ内部の電子部品の冷却のためには、その環境から小型
でかつ操作容易なものが求められる。一例として、特開
平９−１１２７７７に開示されているものがあり、添付
図面の図１０のごとくの構造となっている。図１０にお
いて、一方の管継手５０の継手部材５１には、テーパ面
の弁座５２が形成され、ここには対応するテーパ面をも
つ弁体５３が接離自在に配設され背部からばね５４にて
付勢されて上記弁座５２へ接面している。ばね５４を支
持している部分に周方向の複数位置に開孔５５が形成さ
れている。

【０００４】他方の管継手６０の継手部材６１にもテー
パ面の弁座６２が形成され、ここに、対応テーパ面をも
つ弁体６３が配設され、上記一方の管継手５０の場合と
同様、背部からばね６４で付勢され、上記弁座６２に接
面している。継手部材６１には複数位置に開孔６５が形
成されており、又、ここには両管継手の嵌合方向の軸線
（中心線）を中心に回動する部材６６が配置されてい
る。該部材６６の平板部には開孔６６Ａが形成されてお
り、軸部６６Ｂでばね６４を案内している。

【０００５】両管継手５０，６０は周方向で特定位置に
て嵌合可能で、嵌合時には両弁体５３，６３は互いの軸
線方向の押圧力によりばね５４，６４の付勢力に抗して
テーパ面（弁座）に隙間、すなわち流路を形成すると共
に、弁体５３，６３との係合で弁体５３が軸線まわりに
所定角だけ回転して、部材６６の開孔６６Ａと継手部材
６１の開孔６５とが一致し、かくして、両管継手５０，
６０は連通流路を形成するようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
図１０の管継手には、いくつかの点で改善すべき問題を
かかえている。

【０００７】先ず、流路が直線的でなく、又、流路の断
面積も流路方向の位置によって複雑に変化している。し
たがって、流体抵抗がきわめて大きい。これは、流体を
圧送するための圧力、ひいては駆動電力を大きくしなけ
ればならないことを意味する。又、形状の複雑さが装置
の大型化をまねく。

【０００８】又、上記形状の複雑さと相俟って構成部品
の数が多いために、製造そして組立コストが高くなる。
さらには、部品数が多いために、精度が低下しやすく、
又、誤動作等も生じやすい。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑み、小型でかつ
流体抵抗が小さく、さらには安価な管継手装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る管継手装置
は、電子機器用冷却装置の冷媒搬送管を接続するための
管継手装置であって、互いに嵌合してロックされる一対
の継手部材と、継手部材に形成された流路を開閉する弁
体とを備えている。

【００１１】本発明はかかる管継手装置において、一対
の継手部材は互いの嵌合時に嵌合方向に直線状をなす連
通流路を形成する孔部が設けられ、弁体は略平板状部材
に上記連通流路と略同一直線上に窓状の開孔が形成され
ており、該弁体は、その板面と平行な方向で、開孔と連
通流路とが一致せる開位置と不一致の閉位置との間で開
閉移動可能となっていることを特徴としている。

【００１２】このような構成の本発明の管継手装置にあ
っては、冷媒搬送管をこの管継手装置により接続した
後、弁体を開位置にもたらす。弁が開位置にくると、一
対の継手部材は連通流路を直線上に形成し、弁体による
流体抵抗を増大することなく、冷媒が流れる。又、弁体
の開閉動作時でも、平板状の該弁体がその板面に平行な
方向に移動するだけなので、その移動そしてその前後の
抵抗はあまり増大せず操作が楽である。しかも、装置全
体を小型化できる。

【００１３】一方の継手部材のみに設けることとしても
良いが、閉位置における弁体の閉鎖をさらに確実なもの
とするには、弁体は一対の継手部材の両方に設けられて
いることが好ましい。その時、両弁体には開閉操作を行
うための操作部材が接続されていて、該操作部材により
両弁体を一括して操作することができるようになってい
れば操作性においても操作が簡単で便宜である。

【００１４】本発明において、弁体は開位置と閉位置の
間を回転移動可能あるいは直線移動可能となっているよ
うにすることができる。

【００１５】又、本発明において、弁体と継手部材は、
弁体の開閉位置のそれぞれを定めるように互いに係止す
るストッパ部を有していることとするならば、開閉位置
出しに便宜であり、さらには、開閉位置のそれぞれで互
いに係止するロック部を有していることとするならば、
その開閉位置の維持を確実なものとすることができる。

【００１６】本発明の管継手装置における操作部材は一
方の弁体と一体的に設けられ、一対の継手部材の嵌合時
に、他方の弁体の係合孔に嵌入するように形成されてい
ることとするならば、両継手部材の嵌合時に自動的に操
作部材が両継手部材の弁体と連結され、組立てそして操
作が簡単となる。

【００１７】上記一対の継手部材は、少なくとも一方の
継手部材に設けられた弁体が開位置へ移動したときに該
弁体もしくは操作部材が他方の継手部材に対して嵌合方
向に係して、互いに同方向の移動を阻止し合うこととす
るならば、弁体が開位置にあるとき、すなわち冷媒の流
通時に、誤って継手部材同士が外れてしまうという虞れ
がない。

【００１８】さらには、一対の継手部材が複数の流路を
形成するように、それぞれの継手部材が対応して複数の
孔部を有し、弁体が複数の孔部を同時に一括して開閉す
るようになっていることとするならば、複数の流路を一
度に開閉でき、複数の流路を要する冷媒装置を簡単化か
つ小型化し、又、その操作をも容易とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１ないし図９
にもとづき、本発明の発明の実施の形態を説明する。

【００２０】＜第一実施形態＞図１ないし図６は第一実
施形態装置を示し、図１は一対の継手部材（弁体閉時）
の分離状態の断面図、図２及び図３は一方そして他方の
継手部材をそれぞれ示す図、図４は一方の継手部材及び
弁体を示す破断斜視図、図５は弁体のロック部を示す断
面図、図６は両継手部材の嵌合時を示す図である。

【００２１】図１ないし図３において、一方の継手部材
１０には弁体２０が、そして他方の継手部材３０には弁
体４０が組み込まれている。

【００２２】継手部材１０は、例えば、合成樹脂材料の
モールド成形により、本体部１１と管部１２とを一体に
有している。本体部１１と管部１２には直線状に同一径
で延びる円形孔をなす流路１３が形成されており、管部
１２の外周には可撓搬送管（後述する第三実施形態の図
８における符号５３参照）を取りつけた際のその抜け防
止を図る環状突部１２Ａが設けられている。

【００２３】本体部１１には、相手継手部材３０の嵌合
部分を受け入れるための受入凹部１４が形成されてお
り、ここに上記流路１３が開口している。上記本体部１
１の下部における一方の側部には、図２に見られるよう
に、上記相手継手部材３０に向け延びる延出部１５が設
けられ、ここには上方に開放せる係止凹部１６が形成さ
れている。又、上記本体部１１には、上記流路１３と直
交する面で延びる弁体のための収容溝部１７が上部から
一方の側部にかけて開口縁をもつように形成されてい
て、該収容溝部１７に弁体２０が所定角範囲で往復回動
移動可能に収められている。

【００２４】上記収容溝部１７は、図４に見られるよう
に、底部が円弧状をなしていて、その円弧の中心１７Ａ
は上記流路１３の中心１３Ａから下方にδだけ偏心して
位置している。又、上記収容溝部１７の上記開口縁に
は、該開口縁に沿って断面が段状の縁溝部１７Ｂが形成
されている。この縁溝部１７Ｂは、上述のごとく、中心
１７Ａまわりに、収容溝部１７の上部から一方（図４に
て左方）の側部にかけた周方向範囲（図示の例では、約
９０°の範囲）に形成されていて、この範囲の両端近傍
に係止突起１７Ｃが設けられている。この係止突起１７
Ｃについては、後述の弁体２０との係り合いで、再度説
明する。

【００２５】さらには、上記収容溝部１７は、その内側
面に中心１７Ａまわりに円弧状の係止凹部１８が形成さ
れている。この係止凹部１８は、半径方向では中心１７
Ａに対して上記縁溝部１７Ｂと反対側に位置している
が、周方向においては、上記縁溝部１７Ｂと同じ角度範
囲（すなわち、図示の例では９０°の範囲）以上であれ
ば良い。

【００２６】上記弁体２０は、上記収容溝部１７に収め
られるように平板状に形成されており、一部が上方に向
け収容溝部１７から突出している。該弁体２０の突出部
２７には、相手継手部材３０方向に延出する腕状の操作
部材２１が一体的に設けられている。該操作部材２１に
は、操作がし易いように、凹凸条面２１Ａが形成されて
いる。又、先端に突部２１Ｂが設けられている。

【００２７】弁体２０は、図４にも見られるように、上
記収容溝部１７内に収められる部分の外周は該収容溝部
１７の底面と合致した円弧状をなしていて、該収容溝部
１７内で上記中心１７Ａまわりに往復回動可能となって
いる。そして、該弁体２０の両側面には、周囲に環状突
部２２が形成されて上記収容溝１７の内側面と摺接可能
となっている。又、該弁体２０には、上記収容溝部１７
内に収めれらて操作部材２１が上記縁溝部１７Ｂの一端
（図４では側方に位置する方の端部）側に位置している
ときに、継手部材１０の流路１３と一致する位置に、該
流路１３と同じ断面形状の寸法の開孔２３が形成されて
いる。ここで、この弁体２０の往復回動時の位置につい
て、該開孔２３と流路１３とが一致して連通流路を形成
するとき、この位置を「開位置」と定義し、又、弁体２
０がこの開位置から周方向に９０°ずれていて弁体２０
が流路１３を遮断するとき、この位置を「閉位置」と定
義することとする。

【００２８】該弁体２０は、両側面に、該弁体２０が開
位置から閉位置へ回動したときに、上記継手部材１０の
円弧状の縁溝部１７Ｂそして係止凹部１８の一端と他端
とに位置するような、係止突起２４，２５がそれぞれ設
けられている。この係止突起２４は、縁溝部１７Ｂに設
けられた係止突起１７Ｃにより該縁溝部１７Ｂの端部と
の間に形成された係止凹部１７Ｄに係合し（図５参
照）、弁体２０の周方向移動（回動）のストッパとして
又開位置及び閉位置での位置を固定するロック部として
機能する。又、上記係止突起２５は上記係止凹部１８と
係止して弁体２０が回動中に収容溝部１７から外れない
ようにしている。

【００２９】さらに、上記弁体２０の両側面には板状の
シール材２６が該弁体２０と収容溝部１７の内側面との
間で環状突部２２内に配置されている。該シール材２６
は弁体２０と共に一体的に開位置と閉位置の間を移動す
るようになっており、弁体２０の開孔２３と同じ位置
に、同一形状・寸法の開孔（図示せず）が形成されてい
る。

【００３０】一方、相手継手部材３０も、上記継手部材
１０と同様に、本体部３１と管部３２とを有している。
該管部３２の外周には、可撓搬送管（図８における符号
５３参照）を取りつけた際のその抜け防止を図る環状突
部３２Ａが設けられている。

【００３１】本体部３１と管部３２には、直線状に同一
径で延びる円形孔をなす流路３３が形成されている。該
流路３３は、該継手部材３０が既出の継手部材１０と接
続嵌合した際に、継手部材１０の流路１３と相俟って直
線状に同一径・寸法の連通流路を形成する位置に、かか
る形状・寸法をもって形成されている。

【００３２】本体部３１の先頭部には、上記継手部材１
０の受入凹部１４への進入を容易にするテーパ部３４が
形成され、その後方には、環状溝部３５内にシールのた
めのＯリング３６が配設されている。該Ｏリング３６
は、両継手部材１０，３０の接続時に、受入凹部１４の
内周面との間の隙間をシールする。

【００３３】継手部材３０は、本体部３１に収容溝部３
７が形成され、ここに弁体４０が収められている。この
弁体４０は収容溝部３７から突出している部分以外はす
べて、上記継手部材１０内の弁体２０と同一構成であ
り、又、この弁体を収める上記収容溝部３７及びその内
部構成も上記継手部材１０の収容溝部１７の場合と同一
であるので、弁体４０には弁体２０の対応部位の符号に
２０を加えた４０台の符号とし、収容溝３７について
は、収容溝部１７の対応部位の符号に２０を加えた３０
台の符号として示し、それらの説明は省略する。

【００３４】上記弁体４０の突出部分には、係止孔４９
が形成されている。この係止孔４９は、両継手部材１
０，３０が組まれたときに、継手部材１０に収められて
いる弁体２０から延出する操作部材２１の先端部が進入
して互いに周方向に係止し合うようになっている。

【００３５】なお、上記継手部材１０，３０は嵌合時に
互いにロックするロック孔部１９、ロック突部３９をそ
れぞれ両側面に有している。又、本体部３１は、図３に
表されているように、こじり防止のための台形凸部３１
Ａを該本体部の下部に有し、該台形凸部３１Ａと互いに
嵌合される台形凹部を本体部１１に有する。

【００３６】次に、本実施形態装置の使用要領及び作動
原理を説明する。 管部１２，３２に可撓搬送管が取りつけられている
継手部材１０，３０同士の接続前において、それらに収
められている弁体２０，４０を回動して閉位置へもたら
しておく。 次に、継手部材１０，３０を嵌合接続する。一方の
継手部材１０の受入凹部１４内に他方の継手部材３０の
本体部３１の先頭部分が嵌入し、両継手部材１０，３０
の流路１３，３３がつながる（図６(Ｂ)参照）。ただ
し、このとき弁体２０，４０はまだ閉位置にあるので、
両流路１３，３３は連通していない（図６(Ｂ)，（Ｃ）
参照）。この嵌合接続時には、一方の弁体２０の操作部
材２１は他方の操作部材４０の係止孔４９に貫入し、突
部２１Ｂが係止孔４９と係止して抜け防止がなされてい
る。又、Ｏリング３６が嵌合面をシールしており、外部
に対して封止されている。またこのとき、両継手部材１
０，３０は互いのロック孔部１９、ロック突部３９によ
り接続が外れることはない（図６（Ａ）参照）。 しかる後、上記操作部材２１に操作力を加えて、両
弁体２０，４０を一括して同時に開位置まで回動移動す
る。開位置では弁体２０，４０の開孔２３，４３が継手
部材１０，３０の流路１３，３３と一致するため、両流
路１３，３３は完全に一つの直線的な連通流路を形成す
る。この連通流路は直線的に延びるのみならず断面積も
変化していなく、あたかも、一つの管路のごとくの流路
を形成する。かくして、冷媒、例えば冷却水が低抵抗の
もとで、冷媒供給源からこれらの継手部材１０，３０を
経て、所定の電子機器を冷却する。 上記弁体２０，４０が開位置にもたらされると、弁
体４０の継手部材３０からの突出部４７が回動により継
手部材１０の係止凹部１６へ入り込み、両継手部材１
０，３０の接続方向での外れをさらに確実に阻止する。

【００３７】＜第二実施形態＞本発明では、弁体は両方
の継手部材に設けることを必ずしも要せず、一方につい
てのみ設けることとしてもよい。これにより、構成は簡
単化される。例えば、図７では、他方の継手部材３０に
のみ弁体４０Ａが設けられており、一方の継手部材１０
Ａについては、弁体は設けられていない。なお、本実施
形態では、前実施形態と共通部位に同一符号を付し、そ
の説明は省略する。

【００３８】＜第三実施形態＞図８に示されるこの実施
形態では、両弁体が第一実施形態の弁体４０とほぼ同一
構成となっていて、操作部材５０が別体となっている。
又、本実施形態では、弁体は回動式でなく上下方向の直
動式となっている。図８において、（Ａ）は弁体の閉位
置にあるときの継手部材３０の側面図、（Ｂ）は閉位置
にあるときの断面図、そして（Ｃ）は開位置にあるとき
の断面図を示す。両弁体４０の係止孔４９には、金属製
の操作部材５０が係合している。該操作部材５０は弁体
とは別体なので、金属製とすることができ、強度が上げ
られる。操作部材５０の側部に設けた係止用板部５２は
弁体が開位置にあるとき、継手部材１０の孔部５４に嵌
入し、継手部材１０，３０の外れ防止となっている。

【００３９】＜第四実施形態＞図９に示されるこの実施
形態にあっては、両継手部材１０Ｂ，３０Ｂは互いに二
つの管部１２，３２を有し、内部には流路１３，３３が
それぞれ二つづつ平行に形成されている。弁体２０Ｂ，
４０Ｂはそれぞれ二つの開孔２３，４３が形成されてい
て、両弁体を第一実施形態におけるごとく回動すること
により、平行な二つの流路に対して同時に開閉を行うこ
とができる。かかる形態では、二つの連通流路を要する
場合の管継手装置全体をコンパクトにできると共に同時
開閉により操作も簡単となる。なお、本実施形態では、
二つの流路の例を示したが、若干の変更で三つ以上の流
路としてこれらを同時開閉することとする形態も容易に
可能であり、又、弁体の開閉も回動のみならず直動のも
のでもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、二つの継手部
材の連通流路を、直線状に延びどの位置でもほぼ同一形
状の寸法としたので、流体抵抗がきわめて小さく、又、
弁体が流路に対して直角な平板状でその板面内で開閉す
るので開閉時の抵抗も小さいと共に小型化にも貢献す
る。さらに、両継手部材の弁体が一つの操作部材で一括
して行われ構造の簡単化をもたらす。これに加え、一対
の継手部材で複数の流路を形成する可能性をもたらし、
しかもそれらを一つの操作部材で一括開閉できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態装置を示し、一対の継手
部材（弁体閉位置）の分離状態の断面図である。

【図２】図１装置の一方の継手部材を示し、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

【図３】図１装置の他方の継手部材を示し、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

【図４】図１装置の一方の継手部材及び弁体（開位置）
を示す部分破断斜視図である。

【図５】図１装置の弁体の係止突起と継手部材の縁溝部
との関係を上方からみたときの断面図である。

【図６】図１装置の両継手部材が接続されたときを示
し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は弁が閉位置にあるときの
断面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）
は弁が開位置にあるときの断面図、（Ｅ）は（Ｄ）にお
けるＥ−Ｅ断面図である。

【図７】第二実施形態装置の断面図である。

【図８】第三実施形態装置を示し、（Ａ）は弁体が閉位
置にあるときの他方の継手部材の側面図、（Ｂ）は両継
手部材が接続され、弁体が閉位置にあるときの断面図、
（Ｃ）は弁体が開位置にあるときの断面図である。

【図９】第四実施形態装置を示し、（Ａ）は弁体が閉位
置にあるときの平面図、（Ｂ）はそのときの（Ａ）にお
けるＢ−Ｂ断面図である。

【図１０】従来装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ 継手部材 １０Ａ 継手部材 １０Ｂ 継手部材 １３ 孔部 １７Ｃ ロック部 ２０ 弁体 ２１ 操作部材 ２３ 開孔 ３０ 継手部材 ３３ 孔部 ４０ 弁体 ４０Ａ 弁体 ４０Ｂ 弁体 ４３ 開孔 ５０ 操作部材

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年１２月１２日（２０００．１２．
１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器用冷却装置の冷媒搬送管を接続
   するための管継手装置であって、互いに嵌合してロック
   される一対の継手部材と、継手部材に形成された流路を
   開閉する弁体とを備える管継手装置において、一対の継
   手部材は互いの嵌合時に嵌合方向に直線状をなす連通流
   路を形成する孔部が設けられ、弁体は略平板状部材に上
   記連通流路と略同一直線上に窓状の開孔が形成されてお
   り、該弁体は、その板面と平行な方向で、開孔と連通流
   路とが一致せる開位置と不一致の閉位置との間で開閉移
   動可能となっていることを特徴とする管継手装置。
2. 【請求項２】 弁体は一対の継手部材の両方に設けら
   れ、両弁体には開閉操作を行うための操作部材が接続さ
   れていて、該操作部材により両弁体を一括して操作する
   ことが可能となっていることとする請求項１に記載の管
   継手装置。
3. 【請求項３】 弁体は開位置と閉位置の間を回転移動可
   能となっていることとする請求項１に記載の管継手装
   置。
4. 【請求項４】 弁体は開位置と閉位置との間を直線移動
   可能となっていることとする請求項１に記載の管継手装
   置。
5. 【請求項５】 弁体と継手部材は、弁体の開閉位置のそ
   れぞれを定めるように互いに係止するストッパ部を有し
   ていることとする請求項１に記載の管継手装置。
6. 【請求項６】 弁体と継手部材は、弁体の開閉位置のそ
   れぞれで互いに係止するロック部を有していることとす
   る請求項１又は請求項５に記載の管継手装置。
7. 【請求項７】 操作部材は一方の弁体と一体的に設けら
   れ、一対の継手部材の嵌合時に、他方の弁体の係合孔に
   嵌入するように形成されていることとする請求項２に記
   載の管継手装置。
8. 【請求項８】 一対の継手部材は、少なくとも一方の継
   手部材に設けられた弁体が開位置へ移動したときに該弁
   体もしくは操作部材が他方の継手部材に対して嵌合方向
   に係合して、互いに同方向の移動を阻止し合うこととす
   る請求項１ないし請求項７のうちの一つに記載の管継手
   装置。
9. 【請求項９】 一対の継手部材が複数の流路を形成する
   ように、それぞれの継手部材が対応して複数の孔部を有
   し、弁体が複数の孔部を同時に一括して開閉するように
   なっていることとする請求項１ないし請求項８のうちの
   一つに記載の管継手装置。